Slide thuyết trình vật liệu nano và màng mỏng tìm hiểu xử lý ô nhiễm nước

NHÓM c om Chủ đề ng TÌM HIỂU VẤN ĐỀ XỬ LÝ Ô NHIỄM NƯỚC an co QUA PHƯƠNG PHÁP BIẾN TÍNH BỀ MẶT PHỤ PHẨM cu u du o ng th CÂY ĐAY VÀ BIẾN TÍNH VẬT LIỆU BENTONIT CuuDuongThanCong.com Hồ Thu Thảo Nguyễn Minh Nhật Thảo Nguyễn Thị Xuân Nguyên Mai Diễm Quỳnh https://fb.com/tailieudientucntt NỘI DUNG • Kết luận CuuDuongThanCong.com II BIẾN TÍNH BENTONIT th an co u du o ng • Giới thiệu đay • Phụ phẩm từ đay tiềm sử dụng • Các yếu tố ảnh hưởng điều kiện tối ưu • Quy trình biến tính • Đặc tính của vật liệu biến tính cu I BIẾN TÍNH PHỤ PHẨM CÂY ĐAY ng c om • Giới thiệu Bentonit • Ứng dụng của bentonit • Bentonit biến tính tác nhân kim loại • Quy trình biến tính bentonit • Các yếu tố ảnh hưởng đến trình điều chế • Đặc tính của vật liệu biến tính • Kết luận https://fb.com/tailieudientucntt I BIẾN TÍNH PHỤ PHẨM CÂY ĐAY Giới thiệu đay Tên khoa học đay Hibiscus cannabinus, thuộc chi Hibiscus, họ Malvaceae  Có khoảng 40 – 50 loài phân bố vùng nhiệt đới cận nhiệt  Phát triển tốt đất bãi bồi, đất laterite, đất đá vôi với cấp hạt từ cát thịt đến sét thịt, đất khô với độ pH từ 5,5 - 6,5 du o ng th an co ng c om  Đay phát triển từ 1,5 - 4,5 m, thân có đường kính khoảng - cm cu u  CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Phụ phẩm từ đay tiềm sử dụng mgỗ td /msợi đay =2.5/1, c om nhóm chức điển hình nhóm hydroxyl, nhóm cacboxyl Các nhóm chức có vai trị quan trọng phương pháp biến tính đồng trùng hợp ghép , đồng trùng hợp ghép nhóm amidoxime đem lại hiệu cao xử lý kim loại nặng nước u du o ng th an PHỤ PHẨM (thân đay) cu cellulose, hemicellulose lignin cao lần lượt là 40%, 35% và 23% Lignocellulose thân đaycó thể thay nguyên liệu truyền thống sản xuất bột giấy co ng gỗ thân đay chiếm khoảng 40% tổng khối lượng đay CuuDuongThanCong.com là vật liệu lignocellulose đó có thể tái chế thành vật liệu xử lý nước thải bằng cách loại bỏ các kim loại nặng, màu và các chất hữu Khả hấp phụ thuốc nhuộm  Sau biến tính, bề mặt bột thân đay trở nên dày và xốp so với ban đầu và chứa nhóm chức amidoxime nên âm điện vì vậy tăng khả hấp phụ với ion kim loại nặng https://fb.com/tailieudientucntt Các yếu tố ảnh hưởng và điều kiện tối ưu c om ng Nờng đợ NaOH • Ảnh hưởng lên hàm lượng cellulose • Đặc điểm liên kết nhóm chức bề mặt Nồng độ NaOH 15%, -Là nồng độ thích hợp để làm giảm vùng kết tinh cellulose làm tăng hàm lượng cellulose bột thân đay - Nhóm OH xuất số sóng 3.447 cm-1, chứng tỏ rằng, cấu trúc tinh thể cellulose I được chuyển sang dạng cellulose II th ng du o cu u Đồng trùng hợp ghép acrylonitrile lên bột thân đay hệ khơi mào natri bisunphit/amoni pesunphat (SB/APS) an co • Ảnh hưởng của tỷ lệ chất khơi mào • Ảnh hưởng của nờng đợ hệ khơi mào SB/APS • Ảnh hưởng của tỷ lệ acrylonitrile/đay • Ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến khả ghép AN lên bột thân đay • Ảnh hưởng của nhiệt đợ Phản ứng amidoxime hố • Ảnh hưởng của nồng độ NH2OH.HCl • Ảnh hưởng của nhiệt đợ phản ứng • Ảnh hưởng của thời gian phản ứng CuuDuongThanCong.com - Kết cho thấy, tỷ lệ ghép (G%) đạt cao 13,13% hiệu suấtghép đạt 3,24% tỷ lệ SB/APS 0,75 Khả ghép tốt đạt được tổng nồng độ khơi mào là 0,35 mol/L -Khi tỷ lệ AN/đay tăng lên đến 4,86, tỷ lệ ghép đạt cao 88,63% hiệu suất ghép 18,24% _- Thời gian phản ứmg để hiệu ghép tối ưu là 2.5h -Nhiệt độ tối ưu là 60o C -Nồng độ NH2OH.HCl 10% -Nhiệt độ : 60o C - Thời gian 240 phút https://fb.com/tailieudientucntt u du o ng th an co ng Quy trình biến tính cu  .c om CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Đặc tính của vật liệu biến tính ng th (b) đay xử lý NaOH 15% cu u du o (a) Đặc điểm hình thái bề mặt bột thân đay ban đầu an co ng c om (c) đay ghép AN (d) vật liệu biến tính CuuDuongThanCong.com c Ghép AN b Sau xử lý NaOH 15% a Phổ hấp thụ hồng ngoại bột thân đay ban đầu https://fb.com/tailieudientucntt Hình 2.16 Điện tích âm bề mặt vật liệu biến tính pH khác cu u du o Hình 2.15 Thế zeta bột thân đay ban đầu, sau xử lý NaOH 15% vật liệu ng th an co ng c om => Tăng khả hấp thụ kim loại nặng, nâng cao tốc độ, thời gian xử lý CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Kết luận về khả xử lý KLN nước Khảo sát đặc tính vật liệu biến tính cho thấy: bề mặt hình thái vật liệu có độ dày xốp phân tử AN ghép lên mạch cellulose => nâng cao khả hấp thụ KLN  Hệ số đặc trưng cho tương tác hấp phụ hệ > ba ion kim loại liệu thiên hấp phụ hóa học.Tốc độ hấp thụ kim loại có chung xu hướng ban đầu tốc độ hấp phụ nhanh sau ổn định, hiệu suất xử lý gần không thay đổi cu u du o ng th an co ng c om  CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt co ng c om 10 cu u du o ng th an II Biến tính Bentonit CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt II BIẾN TÍNH BENTONIT 11 Bentonit loại khoáng sét thiên nhiên, thuộc nhóm smectit, có thành phần montmorillonite  Công thức đơn giản montmorillonit (Al2O3.4SiO2.nH2O) ứng với nửa tế bào đơn vị cấu trúc cu u du o ng th an co ng  c om Giới thiệu Bentonit CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Ứng dụng của bentonit c om 12 chất hấp phụ nhiều ngành: cơng nghiệp lọc dầu; cơng nghiệp hóa than; công nghiệp sản xuất rượu bia co ng  Làm làm chất độn, chất màu số ngành công nghiệp: sản xuất vật liệu tổng hợp; công nghiệp sản xuất giấy th an  Dùng cu u du o ng nghiệp tinh chế nước để làm kết tủa vẩn đục, hấp phụ ion gây độc vi khuẩn, chất hữu có hại nước, có khả khử tính cứng nước với giá thành tương đối rẻ  Trong công  Trong lĩnh vực xử lý chất thải, chất thải phóng xạ CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 13 c om Bentonit biến tính tác nhân kim loại mục đích sử dụng vật liệu sét bentonit biến tính hấp phụ photpho, phương pháp biến tính phù hợp trao đổi cation hidrat lớp sét cation kim loại polyxocation kim loại Trong đó, bentonit biến tính với hỗn hợp Al/Fe đạt tính hấp phụ tốt du o ng th an co ng  Với cu u sau biến tính với hỡn hợp Al/Fe thu sản phẩm có khoảng cách lớp tăng, diện tích bề mặt lớn, tính axit cải thiện số lượng tâm hoạt động tăng  Bentonit  khả hấp phụ photpho tăng CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 14 c om Quy trình biến tính bentonit  Giai đoạn tổng hợp dung dịch polyoxocation  Giai đoạn tạo bentonite biến tính cu u du o ng th an co ng Gồm giai đoạn: CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 15  Ảnh hưởng (Al3++Fe3+)/Bent ng c om Ảnh hưởng tỉ lệ AlCl3/FeCl3 Ảnh hưởng thời gian già hoá dung dịch chống du o ng th an co  cu u Các yếu tố ảnh hưởng đến trình điều chế  CuuDuongThanCong.com  Ảnh hưởng nhiệt độ đến trình chống  Ảnh hưởng tỉ lệ OH/(Al3++Fe3+) https://fb.com/tailieudientucntt ng c om 16 cu u du o ng th an co Đặc tính của vật liệu sau điều chế CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 17 ng c om Tính chất bề mặt co Ảnh SEM của bentonit chưa biến tính có cấu trúc đặc trưng cu u du o ng th an  CuuDuongThanCong.com  Ảnh SEM của bentonite sau biến tính có cấu trúc lớp hỗn loạn https://fb.com/tailieudientucntt B90 BAlFe % khối lượng B90 SiO2 52,22 35,73 K2O 2,51 Al2O3 15,78 11,78 MnO2 Fe2O3 6,07 35,03 TiO2 CaO 3,12 0,03 MgO 2,05 1,21 Na2O 2,74 0,59 SBET (m2/g) 60,72 131,48 VP (cm3/g) 0,164 0,282 co ng % khối lượng BAlFe 1,44 0,01 0,50 0,56 0,05 0,04 La 0,01 0,02 MKN 14,88 13,56 ng th an 0,07 du o P2O5 cu u c om Tính chất lý hố mẫu bentonit bentonit biến tính với Al/Fe CuuDuongThanCong.com (MKN: lượng nung) https://fb.com/tailieudientucntt 18 19 cu u du o ng th an co ng c om Phổ FTIR CuuDuongThanCong.com  Có chuyển dịch số đỉnh phổ IR mẫu BAlFe Sự chuyển dịch 1036, 471 cm-1 cho thấy có kết hợp ion Fe3+ vào polycation Al13, thay ion Al3+ Fe3+ kèm với chuyển dịch tần số cao https://fb.com/tailieudientucntt 20 c om Tính chất bề mặt vật liệu sau hấp phụ photpho cu u du o ng th an co ng  CuuDuongThanCong.com BAlFe có hình thái kết bơng mảng lớn quan sát thấy Sau hấp phụ photpho, số mỏng hình thành cấu trúc xếp chặt khít, làm giảm khoảng cách hạt sét https://fb.com/tailieudientucntt 21 c om co an th ng du o u  cu Kết luận về khả hấp phụ photpho dung dịch nước Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến trình hấp phụ photpho nước bentonit biến tính với Al/Fe cho thấy, tốc độ hấp phụ xảy nhanh đầu, giảm dần thời gian tăng đạt cân sau hấp phụ Dung lượng hấp phụ photpho BAlFe thay đổi không nhiều khoảng pH 3-6, dung lượng hấp phụ giảm dần pH tăng lên 7-11 ng  CuuDuongThanCong.com Bentonit biến tính có khả hấp phụ tốt photpho dung dịch nước giữ chặt chúng khơng cho giải phóng trở lại cột nước https://fb.com/tailieudientucntt cu u du o ng th an co ng c om 22 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ... sản xuất bột giấy co ng gỗ thân đay chiếm khoảng 40% tổng khối lượng đay CuuDuongThanCong.com là vật liệu lignocellulose đó có thể tái chế thành vật liệu xử lý nước thải bằng cách... bề mặt vật liệu biến tính pH khác cu u du o Hình 2.15 Thế zeta bột thân đay ban đầu, sau xử lý NaOH 15% vật liệu ng th an co ng c om => Tăng khả hấp thụ kim loại nặng, nâng cao tốc ? ?ô? ?, thời... th (b) đay xử lý NaOH 15% cu u du o (a) Đặc điểm hình thái bề mặt bột thân đay ban đầu an co ng c om (c) đay ghép AN (d) vật liệu biến tính CuuDuongThanCong.com c Ghép AN b Sau xử lý NaOH 15%